【正文】 幀 應(yīng)答 0幀 應(yīng)答 1幀 應(yīng)答 2幀 圖 36 網(wǎng)絡(luò)層 （ Network layer） 網(wǎng)絡(luò)層位于通信子網(wǎng)的最高層 ， 其作用是通過路由選擇算法為分組通過通信子網(wǎng)選擇最適當(dāng)?shù)穆窂?， 并提供擁塞控制 、 網(wǎng)絡(luò)互連等功能 。其中選擇擴(kuò)散式是指僅選擇那些最接近信宿的鄰接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的算法。 A B C D E F 3 3 4 4 4 2 4 6 6 圖 38(b) 全路由表 圖 38(a) 通信子網(wǎng) — （ 4， F） （ 4， F） （ 8， D） （ 6， A） （ 4， F） F （ 4， E） — （ 3， E） （ 7， D） （ 6， E） （ 8， F） E （ 4， D） （ 3， D） — （ 4， D） （ 7， C） （ 8， F） D （ 8， D） （ 7， D） （ 4， C） — （ 3， C） （ 5， B） C （ 6， A） （ 6， B） （ 7， C） （ 3， B） — （ 2， B） B （ 4， A） （ 8， F） （ 8， F） （ 5， B） （ 2， A） — A 宿 A B C D E F 源 ⑷ 固定式多路路由算法 在單路由算法的基礎(chǔ)上 ， 增加多個(gè)出口選擇 ， 分別對(duì)應(yīng)最佳 、 次佳 、 再次等多種選擇方案 ， 并分別以一個(gè)優(yōu)先權(quán)數(shù)表示 。這種方法不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化，通常采用定期（如 30秒鐘）恢復(fù)原始路由表的方法來解決。 ⑶ 分布式路由選擇算法 網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)定期（如 30秒鐘）或不定期地與相鄰的所有節(jié)點(diǎn)交換路由信息，從中選取到各節(jié)點(diǎn)的最佳路徑并更新路由表。 在 ISO/OSI通信子網(wǎng)的多個(gè)協(xié)議層中都提供流量控制功能 ， 不同協(xié)議層次根據(jù)服務(wù)要求實(shí)現(xiàn)不同的流量控制功能：網(wǎng)關(guān)間的數(shù)據(jù)流量通過傳輸層協(xié)議控制；自治系統(tǒng)內(nèi)部源節(jié)點(diǎn)至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)間的流量由網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議控制；相鄰節(jié)點(diǎn)間的信息流量由數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議控制；而信關(guān)與源節(jié)點(diǎn)間則通過數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 （ 直接相連 ） 或網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 （ 間接相連 ） 進(jìn)行控制 ， 如圖 310所示 。 在實(shí)際應(yīng)用中，通常將幾種方法結(jié)合使用。 后者所提供的是一種端到端的不可靠信道 ， 在傳送數(shù)據(jù)前不需要建立連接 ， 數(shù)據(jù)報(bào)在傳輸過程中不具有按序 、 無丟失和無重復(fù)的特性 ， 但仍具有無差錯(cuò)特性 。 例如 ， FTP用 21， TELNET用 23， SMTP用 25， DNS用 53，HTTP用 80， SNMP用 161等等；另一類稱為 一般端口 ， 用以隨時(shí)分配給請(qǐng)求通信的客戶進(jìn)程 。 接收機(jī)將同一邏輯電路上收到的數(shù)據(jù)按傳輸?shù)刂贩炙徒o不同的目標(biāo)傳輸進(jìn)程 。 ⑵ B型網(wǎng)絡(luò)服務(wù) ：所提供的服務(wù)分組丟失很少；對(duì)于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部擁塞 、 硬件或軟件故障引發(fā)的系統(tǒng)崩潰性錯(cuò)誤 ， 可通過 N— RESET原語實(shí)現(xiàn)重建連接 、 重新同步 、 廢棄已傳送的數(shù)據(jù) 、 恢復(fù)正常傳送 （ 即 B類服務(wù)為具有網(wǎng)絡(luò)故障復(fù)位功能的完備服務(wù) ） 。 ⑶ TP— 2： 面向 A型網(wǎng)絡(luò) ， 具有在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接上復(fù)用多個(gè)傳輸連接的能力 ， 提供具有流控和無流控的傳輸連接服務(wù) ， 不提供檢錯(cuò)和錯(cuò)誤恢復(fù)功能 。 A端 B端 連接請(qǐng)求 啟動(dòng)定時(shí)器 超時(shí)重發(fā) 啟動(dòng)定時(shí)器 偽超時(shí) 收到呼叫 請(qǐng)求應(yīng)答 n次超時(shí) 撤消連接請(qǐng)求 收到無請(qǐng)求 應(yīng)答不響應(yīng) 圖 311(a) 建立連接 ∶ 垃圾進(jìn)程 斷連請(qǐng)求 啟動(dòng)定時(shí)器 發(fā)送數(shù)據(jù) 圖 311(b) 釋放連接 A端 B端 超時(shí)重發(fā) 啟動(dòng)定時(shí)器 ∶ n次超時(shí) 執(zhí)行斷連操作 數(shù)據(jù)丟失 收到請(qǐng)求 斷連應(yīng)答 垃圾進(jìn)程 收到無請(qǐng)求 應(yīng)答不響應(yīng) 偽超時(shí) 一個(gè)因傳輸時(shí)延增大而遲到的分組，由于超時(shí)被認(rèn)為已經(jīng)丟失的現(xiàn)象。 建立會(huì)話連接 會(huì)話連接是通過傳輸連接實(shí)現(xiàn)的 ， 會(huì)話連接和傳輸連接有三種對(duì)應(yīng)關(guān)系： ⑴ 一對(duì)一：會(huì)話時(shí)先建立傳輸連接 ， 會(huì)話結(jié)束釋放傳輸連接； ⑵ 多對(duì)一：同一傳輸連接實(shí)現(xiàn)多個(gè)會(huì)話連接 ， 同一時(shí)刻 ， 傳輸連接只能為一個(gè)會(huì)話連接所使用； ⑶ 一對(duì)多：一個(gè)會(huì)話連接對(duì)應(yīng)多個(gè)傳輸連接 ， 當(dāng)會(huì)話連接中途失效時(shí) ， 在不廢棄原會(huì)話的基礎(chǔ)上重建傳輸連接 。 一個(gè)單向的連續(xù)通信動(dòng)作構(gòu)成一個(gè)對(duì)話單元 ， 一個(gè)活動(dòng)可由多個(gè)交互進(jìn)行的對(duì)話單元組成 。 解決本地表示差異的方法是 ，在各系統(tǒng)間采用一種相互承認(rèn)的抽象語法 ， 對(duì)需要交換的信息進(jìn)行描述和轉(zhuǎn)換 。若通信時(shí)沒有指定表示上下文，則表示實(shí)體自動(dòng)選擇使用缺省的表示上下文。 應(yīng)用實(shí)體由一個(gè)用戶元素和一組應(yīng)用服務(wù)元素組成 。 常用的數(shù)據(jù)壓縮方法包括： ⑴ 基于頻率的壓縮 ， 如哈夫曼編碼 、 算術(shù)壓縮等； ⑵ 行程編碼 （ 傳真編碼 ） ； ⑶ 相對(duì)編碼 （ 差分編碼 ） ； ⑷ 圖像壓縮 ， 如 JPEG、 GIF等； ⑸ 多媒體壓縮 ， 如 MPEG、 MP3等 。 圖 317 本地?cái)?shù)據(jù)表示到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)表示的轉(zhuǎn)換過程 本地?cái)?shù)據(jù)表示 抽象語法 傳送語法 公共數(shù)據(jù)表示 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)表示 表示層提供的服務(wù)及主要功能有： 1． 語法轉(zhuǎn)換：實(shí)現(xiàn)抽象語法與傳送語法的轉(zhuǎn)換 /逆轉(zhuǎn)換 ， 完成對(duì)不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的適應(yīng)操作 ， 屏蔽 表示上下文 的實(shí)現(xiàn)差異 ，為不同端用戶的應(yīng)用實(shí)體提供可用的數(shù)據(jù)交換能力 。 活動(dòng) 、 對(duì)話單元 、 同步點(diǎn)的關(guān)系見圖 316。令牌在會(huì)話雙方間傳遞 ， 以此實(shí)現(xiàn)會(huì)話的交替順序進(jìn)行 。 DC到達(dá)，釋放連接 發(fā)送 ACK A端 B端 ACK到達(dá) 釋放連接 發(fā)送斷連請(qǐng)求 DR 啟動(dòng)定時(shí)器 DR 到達(dá) 回送 DC 啟動(dòng)定時(shí)器 圖 312 (a) 正常的“三次握手”執(zhí)行過程 圖 312 （ b） ACK應(yīng)答丟失時(shí)的執(zhí)行過程 n次重發(fā)收不到 ACK應(yīng)答 超時(shí)斷連 發(fā)送斷連請(qǐng)求 DR 啟動(dòng)定時(shí)器 DR 到達(dá) 回送 DC 啟動(dòng)定時(shí)器 A端 B端 DC到達(dá)，釋放連接 發(fā)送 ACK 丟失 ∶ n次超時(shí) 嘗試斷連 發(fā)送斷連請(qǐng)求 DR 啟動(dòng)定時(shí)器 DR 到達(dá) 回送 DC 啟動(dòng)定時(shí)器 A端 B端 超時(shí)重發(fā) 啟動(dòng)定時(shí)器 丟失 ∶ 丟失 ∶ ∶ 超時(shí)斷連 ∶ ∶ ∶ 圖 312 (c) DR、 DC應(yīng)答丟失時(shí)的執(zhí)行過程 本例闡述的傳輸連接管理控制機(jī)制對(duì)于偽超時(shí)的情況同樣適用，某一端產(chǎn)生的垃圾進(jìn)程或丟失的數(shù)據(jù)，會(huì)因?yàn)槭詹坏絹碜粤硪欢说?ACK確認(rèn)應(yīng)答而自動(dòng)撤消。 傳輸層的連接及傳輸管理 與網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議不同 ， 傳輸層建立在更高的層次上 ， 實(shí)現(xiàn)端到端的數(shù)據(jù)傳輸 。 針對(duì)上述三類不同的子網(wǎng)服務(wù) ， ISO/OSI把傳輸協(xié)議分為五個(gè)等級(jí)： ⑴ TP— 0： 提供最簡(jiǎn)單的傳輸服務(wù) ， 是專為 A型網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的 。 圖 314 進(jìn)程 1 進(jìn)程 2 進(jìn)程 3 高 層 T 層 N 層 DL層 PH層 網(wǎng)絡(luò)連接 （虛電路） 傳輸?shù)刂? TSAP 網(wǎng)絡(luò)地址 NSAP 通信處理機(jī) (a) 多路復(fù)用 （ b） 分流 進(jìn) 程 5. 狀態(tài)報(bào)告 傳輸層向用戶提供傳輸層實(shí)體及傳輸連接的狀態(tài)報(bào)告 ，主要包括：連接建立時(shí)延 、 連接建立失敗概率 、 吞吐率 、 傳送時(shí)延 、 殘留誤碼率 、 傳送失敗率 、 連接釋放時(shí)延 、 數(shù)據(jù)傳輸保護(hù)能力 、 優(yōu)先級(jí)等 ， 反映本層所提供的服務(wù)質(zhì)量 。 TPDU的傳送是經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)的 ， 所以 ， TPDU應(yīng)將其按 NPDU格式進(jìn)行數(shù)據(jù)組織 。 圖 313 端口在進(jìn)程之間的通信中所起的作用 網(wǎng)絡(luò)層 端口 1 端口 2 傳輸層 應(yīng)用進(jìn)程 1 應(yīng)用進(jìn)程 2 應(yīng)用層 網(wǎng)絡(luò)層 端口 1 端口 2 傳輸層 應(yīng)用進(jìn)程 1 應(yīng)用進(jìn)程 2 應(yīng)用層 NSAP NSAP NSAP NSAP 端口是一個(gè) 16 bit的地址 ， 稱為端口號(hào) 。 即傳輸層的主要功能有兩個(gè)：一是向下提供端進(jìn)程間的可靠通信 ， 二是向上提供獨(dú)立于通信子網(wǎng)的傳輸服務(wù) 。這種方法可能因?yàn)榈却?“ 許可證 ” 而產(chǎn)生新的延遲，稱為網(wǎng)絡(luò)的 進(jìn)場(chǎng)延遲 （ Admission Delay）， 此外還會(huì)部分降低子網(wǎng)的帶寬利用率。 防止和解決擁塞的有效方法是流量控制和擁塞控制 。 首先求出 v到每一個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度并從中選出最小者 vi ， 以 vi作為新增的中間節(jié)點(diǎn)；修改所有與 vi相鄰的節(jié)點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度 ， 即求出從 v出發(fā)經(jīng) vi到達(dá)的所有節(jié)點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度 ， 再從中選取最小者 ， 將其加入中間節(jié)點(diǎn) ， 以此類推 ， 直至 v到所有節(jié)點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度均被求出 ， 算法結(jié)束 。 常見的算法主要有： ⅰ) 熱土豆法 (Hot potato)： 節(jié)點(diǎn)在收到分組后，立即將其置于最短的輸出隊(duì)列中，而不論去向，以期盡快出手。 ⑶ 固定式單路路由算法 每個(gè)節(jié)點(diǎn)事先都裝有一張人工計(jì)算得到的路由表，表中給出該節(jié)點(diǎn)到其它所有目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)出口（即鄰接轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)）的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 理想的路由選擇算法應(yīng)具有如下基本特性： ⑴ 正確性：能夠正確而迅速地將分組從源節(jié)點(diǎn)送達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)； ⑵ 簡(jiǎn)單性：實(shí)現(xiàn)方便 ， 軟件開銷??； ⑶ 健壯性：能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥兓?（ 如節(jié)點(diǎn)損壞 、 增加或退出等 ） 和流量變化； ⑷ 穩(wěn)定性：算法可靠 ， 對(duì)網(wǎng)絡(luò)變化既不能因?yàn)榉磻?yīng)太快產(chǎn)生振蕩 ， 也不因反應(yīng)遲緩而使網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)時(shí)間不能趨于穩(wěn)定 ， 即算法應(yīng)在網(wǎng)絡(luò)變化趨于穩(wěn)定時(shí)迅速收斂于一個(gè)確定的解； ⑸ 公平性：算法對(duì)所有節(jié)點(diǎn)公平；